传感器2章应变片
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
温度误差及其补偿法
实际在应用时，环境（工作）温度经常会发生变化，使应变片工作条件 改变，影响其输出特性。这种单纯由温度变化引起的应变片电阻值变化的 现象，称为温度效应。设工作温度变化为 t C ，则由此引起粘贴在试件上 的应变片电阻的相对变化为： R t K ( )t
1）体型半导体应变片 这是一种将半导体材料硅或锗晶体按一定方向切割成的片状小条，经腐蚀压焊粘 贴在基片上而成的应变片，其结构如下图所示。
2014
7
2）薄膜型半导体应变片 这种应变片是利用真空沉积技术将半导体材料沉积在带有绝缘层的试件上而制成， 其结构示意图见图2.1.3。
3）扩散型半导体应变片 将P型杂质扩散到N型硅单晶基底上，形成一层极薄的P型导电层，再通过超声波 和热压焊法接上引出线就形成了扩散型半导体应变片。图2.1.4为扩散型半导体应变 片示意图。这是一种应用很广的半导体应变片。
s 为试件的线膨胀系数； t 为敏 式中： 为敏感栅材料的电阻温度系数； 感栅材料的线膨胀系数； 应变片因环境温度变化而引起的附加电阻变化或附加输出应变由两部分 t 组成。一部分为敏感栅电阻变化所造成的，大小为 ；另一部分为 K s t t 敏感栅与试件热膨胀不匹配所引起的，大小为 。一般情况 下，应变片由温度变化所引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几 乎有相同的数量级。在工作温度变化较大时，这种误差必须加以补偿。
2.1.3应变片的基本结构
电阻应变片的种类繁多，形式多样，但其 基本结构大体相同。现以金属丝式应变片的结 构为例说明。如右图所示，图中电阻丝绕成S形 状的敏感栅，敏感栅为应变片的敏感元件，直 径一般为0.0l ～0.05mm的电阻丝平行排列而成， 作用是感受应变的变化或大小。敏感栅粘贴在 基片（基底）上，基片具有固定敏感栅和绝缘 作用，很薄，一般为 0.03～ 0.06mm。敏感栅上 面有覆盖层，而且敏感栅电阻丝两端接有引出 线用以和外接导线相连。
8
2.2 应变片的粘贴工艺步骤
I. 应变片的检查与选择 观察应变片的敏感栅是否整齐、均匀，是否有锈斑、短路和 折弯等现象；要对选用的应变片的阻值进行测量，阻值选取合适将对传感器的平衡调 整带来方便。 II.试件的表面处理 为了获得良好的粘合强度，必须对试件表面进行 处理，清除试件表面杂质、油污及疏松层等。一般的处理办法可采用砂纸打磨，较好 的处理方法是采用无油喷砂法，这样不但能得到比抛光更大的表面积，而且可以获得 质量均匀的结果。也可用化学请洗剂如氯化碳、丙酮、甲苯等进行反复清洗，也可采 用超声波清洗。值得注意的是，为避免氧化，应变片的粘贴尽快进行。如果不立刻贴 片，可涂上一层凡士林暂作保护。III. 底层处理 为了保证应变片能牢固地贴在拭件 上，并具有足够的绝缘电阻，改善胶接性能，可在粘贴位置涂上一层底胶。 Ⅳ.贴片 将应变片底面用清洁剂清洗干净，然后在拭件表面和应变片底面各涂上一层薄而均匀 的粘合剂。待稍干后，将应变片对准划线位置迅速贴上，然后盖一层玻璃纸，用手指 或胶锟加压，挤出气泡及多余的胶水，保证胶层尽可能薄而均匀。Ⅴ.固化 粘合剂 的固化是否完全，直接影响到胶的物理机械性能。关键是要掌握好温度、时间和循环 周期。无论是自然干燥还是加热固化都要严格按照工艺规范进行。为了防止强度降低、 绝缘破坏以及电化腐蚀，在固化后的应变片上应涂上防潮保护层，防潮层一般可采用 稀释的粘合胶。 Ⅵ.粘贴质量检查 首先是从外观上检查粘贴位置是否正确，粘合层 是否有气泡、漏粘、破损等。然后是测量应变片敏感栅是否有断路或短路现象以及测 量敏感栅的绝缘电阻。Ⅶ.引线焊接与组桥连线 检查合格后既可焊接引出导线，引 线应适当加以固定。应变片之间通过粗细合适的漆包线连接组成桥路。连接长度应尽 2014 9 量一致，且不宜过多。
l R 根据电阻的定义式 A ；当有变化量∆ρ 、∆l、∆A时，其相对变化率为：
R l A R l A
l 为轴向应变 l
对于直径为d的圆柱形截面的电阻丝，因为A=л d2/4；故： ∆A=A‘-A=л [（d-∆d）2-d2]/4=2∆d/d (略去高阶无穷小）。再引进力学中的泊松 比 ；故 ；最后得： R l (1 2 ) (1 2 / ) l Ks ； 2 R l l / l l
横向效应
应变片是由轴向直线段（纵栅）和径向圆弧段（横栅）组成的，当试件承受单向应力时，其表 面处于平面应变状态中，即轴向拉伸 x 和径向压缩 y ，如下图所示。粘贴在试件表面上的 应变片，其直线段（纵栅）和圆弧段（横栅）分别敏感 , ，从而引起总的电阻变化为： y x R (n 1)r 2nl (n 1)r K Ky K x x K y y K x K 2 L R 2L
2014
1
2.1 电阻应变片
电阻应变片是利用电阻应变效应原理制成的、应用最为广泛的电阻式传感器，主 要用于机械量的检测中，如力、压力、速度、位移、重量等物理量的检测。
2.1.1 电阻应变效应
金属导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，它的电阻值也相应地发生 变化，这一物理现象称为电阻应变效应。 2.1.1.1 电阻的应变灵敏度系数
3)金属薄膜应变片
它是采用真空蒸镀或溅射式阴 极扩散等方法，在薄的基底材料 上制成一层金属电阻材料薄膜以 形成应变片。这种应变片有较高 的灵敏度系数，允许电流密度大， 工作温度范围较广。
2014 6
2.1.4.2 半导体应变片
半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应而制成的一种纯电阻性元件。 对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷而产生应力时，它的电阻率会发生 变化，这种物理现象称为半导体的压阻效应。半导体应变片有以下几种类型：
2.4 电阻应变片的信号调节（测量）电路
工程中，用于测量应变变化而引起的电阻变化的电桥电路通常有直流电桥和交流电 桥两种。电桥电路的主要指标是桥路灵敏度、非线性和负载特性。
2.4.1直流电桥的工作原理 1.电桥的平衡条件
R3 R1 R2 R4
2014
直流电桥
13
2014
14
2.电压灵敏度
电桥处于不平衡状态，输出电压为：
R
s t
2014
11
2.3 电阻应变片的温度误差及其补偿法
2.3.1应变片温度误差补偿方法（3种）
1.温度自补偿法：也称为应变片自补偿法，粘贴在被测对象上的是一种特殊的应 变片，当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，这种特殊的应变片称为 温度自补偿应变片。 2.桥路补偿法：也称为补偿片法，应变片通常是作为平衡电桥的一个臂测量应变 的。如下图所示。
4 1 4 1 3 3 4 5 4 5
2
2
2 3 3
12
1
图2.1.3 图2.1.3 薄膜型半导体应变片 薄膜型半导体应变片 1–锗膜 1–锗膜 2--绝缘层 2--绝缘层 3–金属箔基底 3–金属箔基底 4--引线 4--引线
2014
图2.1.4 扩散型半导体应变片 图2.1.4 扩散型半导体应变片 1--N型硅 1--N型硅 2--P型硅扩散层 2--P型硅扩散层 3--二氧化硅绝缘层 3--二氧化硅绝缘层 4–铝电极 4–铝电极 5--引线 5--引线
1 a) 丝式 b) 箔式
2
图2.1.1
金属电阻应变片结构
图2.1
2014
5
2) 箔式应变片
该类应变片的敏感栅是通过光刻、腐蚀等工艺制成。箔栅厚度一般在0.0030.01mm之间，它结构如图2.1.1b所示。箔式应变片与丝式应变片比较其面积大，散 热性好，允许通过较大的电流。由于它的厚度薄，因此具有较好的可绕性，灵敏度 系数较高。箔式应变片还可以根据需要制成任意形状，适合批量生产。
2014
12
桥路补偿法
3.热敏电阻补偿法
如右图所示，Rt 为热敏电阻且处在与应变片相 同的温度下，当应变片的灵敏度随温度升高而 下降时，R5 的阻值也下降，使输入电压随温度 升高而增加，从而提高输出 U 0 来补偿应变片引 起的输出下降。选择分流电阻 Rt 的值，就可以 得到良好的补偿。
热敏电阻补偿法
令：桥臂比为 n
R2 R1
R 可忽略不记，于是上式可写为 U 0 n R1 E R1 (1 n) 2 R1
电桥电压灵敏度定义为： K U
U0 n E 2 R1 (1 n) R1
从上式可知： （ 1 ）电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供电电压越高，电压灵敏度越高 ，但供电电压的提高受到应变片允许功耗和应变电桥电阻的温度误差的限制， 所以要作适当选择，一般取1～3V左右；（2）电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值 n 的函数，恰当地选择桥臂比 n 的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。（ 3） n E/4 当 ＝K 1U 时， 为最大值，即当电源电压和电阻相对变化一定时，电桥的 输出电压及其灵敏度也是定值，且与各桥臂电阻阻值大小无关。
2014 3
2.1.3应变片的基本结构
2014
4
2.1.4 电阻应变片的类型
1) 丝式应变片
金属电阻应变片和半导体应变片
2.1.4.1 金属电阻应变片（丝式、箔式和薄膜式三种）
如图2.1.1a所示，它是将金属丝按图示形状弯曲后用粘合剂贴在衬底上而成，基 底可分为纸基，胶基和纸浸胶基等。电阻丝两端焊有引出线，使用时只要将应变片 贴于弹性体上就可构成应变式传感器。它结构简单，价格低，强度高，但允许通过 的电流较小，测量精度较低，适用于测量要求不很高的场合使用。
2014 15
令： K x 称为应变片的横向 灵敏度（又叫双向应变灵敏系 数比），表明横（径）向应变 对应变片电阻相对变化的影响 程度，通常用实验法来测定。
(a)应变片轴向受力 (b)应变片横向效应
C
Ky
2014
由上可见：将直的金属丝绕成应变片敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同， 应变片敏感栅的电阻变化较直的金属丝小（即横向应变总是起着抵消纵向应变的作 用），因此灵敏系数有所降低（即相对电阻变化量减小），此种现象称为横向效应。 为了减小横向效应，常采用箔式电阻应变片。电阻相对变化的理论计算如式 R Ky K x x K y y 100% 横向效应大小常用的百分数表示即 C R K
Ks：应变灵敏系数。其中：（1+2µ）是由几何尺寸改变引起的，金属导体以此为主；
/ 是由材料的电阻率随应变所引起的变化，半导体材料以此为主，尺寸改变小。 2014 2 半导体应变片由压阻效应原理做成，某一轴向受外力作用电阻率发生变化的现象。 l / l
2.1.2应变片的测试原理
用应变片测量应变或应力时，是把应变片粘贴于被测对象上的。在外力作用 下，被测对象表面产生微小的机械变形，应变片随其发生相同变化，同时应变片 电阻也发生相应的变化。如果能测得应变片电阻值的变化，则据 dR R Ks 可 以得到被测对象的应变值 ，再根据应力—应变关系，可得试件的应力。 E 为试件的应力； 为试件的应变；E 为试件材料的弹性模量（kg mm2）。 式中：
R4 R1 R1 R1 R3 R1 R3 R1 R4 U 0 E E R R R R R R R R R R R1 R2 R4 1 2 3 4 1 1 2 3 4 1 1 R R 1 R 1 1 3
第2章 电阻式传感器
电阻式传感器就是利用一定的方式将被测量的 变化转化为敏感元件电阻值的变化，进而通过电路 变成电压或电流信号输出的一类传感器。可用于各 种机械量和热工量的检测，如：力、位移、速度、 加速度、力矩、重量等，它结构简单，性能稳定， 成本低廉，因此，在许多行业得到了广泛应用。 目前，常用的电阻传感器主要有电位器、电阻应 变片、热电阻、光敏电阻、气敏电阻和湿敏电阻等 几大类。
实际在应用时，环境（工作）温度经常会发生变化，使应变片工作条件 改变，影响其输出特性。这种单纯由温度变化引起的应变片电阻值变化的 现象，称为温度效应。设工作温度变化为 t C ，则由此引起粘贴在试件上 的应变片电阻的相对变化为： R t K ( )t
1）体型半导体应变片 这是一种将半导体材料硅或锗晶体按一定方向切割成的片状小条，经腐蚀压焊粘 贴在基片上而成的应变片，其结构如下图所示。
2014
7
2）薄膜型半导体应变片 这种应变片是利用真空沉积技术将半导体材料沉积在带有绝缘层的试件上而制成， 其结构示意图见图2.1.3。
3）扩散型半导体应变片 将P型杂质扩散到N型硅单晶基底上，形成一层极薄的P型导电层，再通过超声波 和热压焊法接上引出线就形成了扩散型半导体应变片。图2.1.4为扩散型半导体应变 片示意图。这是一种应用很广的半导体应变片。
s 为试件的线膨胀系数； t 为敏 式中： 为敏感栅材料的电阻温度系数； 感栅材料的线膨胀系数； 应变片因环境温度变化而引起的附加电阻变化或附加输出应变由两部分 t 组成。一部分为敏感栅电阻变化所造成的，大小为 ；另一部分为 K s t t 敏感栅与试件热膨胀不匹配所引起的，大小为 。一般情况 下，应变片由温度变化所引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几 乎有相同的数量级。在工作温度变化较大时，这种误差必须加以补偿。
2.1.3应变片的基本结构
电阻应变片的种类繁多，形式多样，但其 基本结构大体相同。现以金属丝式应变片的结 构为例说明。如右图所示，图中电阻丝绕成S形 状的敏感栅，敏感栅为应变片的敏感元件，直 径一般为0.0l ～0.05mm的电阻丝平行排列而成， 作用是感受应变的变化或大小。敏感栅粘贴在 基片（基底）上，基片具有固定敏感栅和绝缘 作用，很薄，一般为 0.03～ 0.06mm。敏感栅上 面有覆盖层，而且敏感栅电阻丝两端接有引出 线用以和外接导线相连。
8
2.2 应变片的粘贴工艺步骤
I. 应变片的检查与选择 观察应变片的敏感栅是否整齐、均匀，是否有锈斑、短路和 折弯等现象；要对选用的应变片的阻值进行测量，阻值选取合适将对传感器的平衡调 整带来方便。 II.试件的表面处理 为了获得良好的粘合强度，必须对试件表面进行 处理，清除试件表面杂质、油污及疏松层等。一般的处理办法可采用砂纸打磨，较好 的处理方法是采用无油喷砂法，这样不但能得到比抛光更大的表面积，而且可以获得 质量均匀的结果。也可用化学请洗剂如氯化碳、丙酮、甲苯等进行反复清洗，也可采 用超声波清洗。值得注意的是，为避免氧化，应变片的粘贴尽快进行。如果不立刻贴 片，可涂上一层凡士林暂作保护。III. 底层处理 为了保证应变片能牢固地贴在拭件 上，并具有足够的绝缘电阻，改善胶接性能，可在粘贴位置涂上一层底胶。 Ⅳ.贴片 将应变片底面用清洁剂清洗干净，然后在拭件表面和应变片底面各涂上一层薄而均匀 的粘合剂。待稍干后，将应变片对准划线位置迅速贴上，然后盖一层玻璃纸，用手指 或胶锟加压，挤出气泡及多余的胶水，保证胶层尽可能薄而均匀。Ⅴ.固化 粘合剂 的固化是否完全，直接影响到胶的物理机械性能。关键是要掌握好温度、时间和循环 周期。无论是自然干燥还是加热固化都要严格按照工艺规范进行。为了防止强度降低、 绝缘破坏以及电化腐蚀，在固化后的应变片上应涂上防潮保护层，防潮层一般可采用 稀释的粘合胶。 Ⅵ.粘贴质量检查 首先是从外观上检查粘贴位置是否正确，粘合层 是否有气泡、漏粘、破损等。然后是测量应变片敏感栅是否有断路或短路现象以及测 量敏感栅的绝缘电阻。Ⅶ.引线焊接与组桥连线 检查合格后既可焊接引出导线，引 线应适当加以固定。应变片之间通过粗细合适的漆包线连接组成桥路。连接长度应尽 2014 9 量一致，且不宜过多。
l R 根据电阻的定义式 A ；当有变化量∆ρ 、∆l、∆A时，其相对变化率为：
R l A R l A
l 为轴向应变 l
对于直径为d的圆柱形截面的电阻丝，因为A=л d2/4；故： ∆A=A‘-A=л [（d-∆d）2-d2]/4=2∆d/d (略去高阶无穷小）。再引进力学中的泊松 比 ；故 ；最后得： R l (1 2 ) (1 2 / ) l Ks ； 2 R l l / l l
横向效应
应变片是由轴向直线段（纵栅）和径向圆弧段（横栅）组成的，当试件承受单向应力时，其表 面处于平面应变状态中，即轴向拉伸 x 和径向压缩 y ，如下图所示。粘贴在试件表面上的 应变片，其直线段（纵栅）和圆弧段（横栅）分别敏感 , ，从而引起总的电阻变化为： y x R (n 1)r 2nl (n 1)r K Ky K x x K y y K x K 2 L R 2L
2014
1
2.1 电阻应变片
电阻应变片是利用电阻应变效应原理制成的、应用最为广泛的电阻式传感器，主 要用于机械量的检测中，如力、压力、速度、位移、重量等物理量的检测。
2.1.1 电阻应变效应
金属导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，它的电阻值也相应地发生 变化，这一物理现象称为电阻应变效应。 2.1.1.1 电阻的应变灵敏度系数
3)金属薄膜应变片
它是采用真空蒸镀或溅射式阴 极扩散等方法，在薄的基底材料 上制成一层金属电阻材料薄膜以 形成应变片。这种应变片有较高 的灵敏度系数，允许电流密度大， 工作温度范围较广。
2014 6
2.1.4.2 半导体应变片
半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应而制成的一种纯电阻性元件。 对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷而产生应力时，它的电阻率会发生 变化，这种物理现象称为半导体的压阻效应。半导体应变片有以下几种类型：
2.4 电阻应变片的信号调节（测量）电路
工程中，用于测量应变变化而引起的电阻变化的电桥电路通常有直流电桥和交流电 桥两种。电桥电路的主要指标是桥路灵敏度、非线性和负载特性。
2.4.1直流电桥的工作原理 1.电桥的平衡条件
R3 R1 R2 R4
2014
直流电桥
13
2014
14
2.电压灵敏度
电桥处于不平衡状态，输出电压为：
R
s t
2014
11
2.3 电阻应变片的温度误差及其补偿法
2.3.1应变片温度误差补偿方法（3种）
1.温度自补偿法：也称为应变片自补偿法，粘贴在被测对象上的是一种特殊的应 变片，当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，这种特殊的应变片称为 温度自补偿应变片。 2.桥路补偿法：也称为补偿片法，应变片通常是作为平衡电桥的一个臂测量应变 的。如下图所示。
4 1 4 1 3 3 4 5 4 5
2
2
2 3 3
12
1
图2.1.3 图2.1.3 薄膜型半导体应变片 薄膜型半导体应变片 1–锗膜 1–锗膜 2--绝缘层 2--绝缘层 3–金属箔基底 3–金属箔基底 4--引线 4--引线
2014
图2.1.4 扩散型半导体应变片 图2.1.4 扩散型半导体应变片 1--N型硅 1--N型硅 2--P型硅扩散层 2--P型硅扩散层 3--二氧化硅绝缘层 3--二氧化硅绝缘层 4–铝电极 4–铝电极 5--引线 5--引线
1 a) 丝式 b) 箔式
2
图2.1.1
金属电阻应变片结构
图2.1
2014
5
2) 箔式应变片
该类应变片的敏感栅是通过光刻、腐蚀等工艺制成。箔栅厚度一般在0.0030.01mm之间，它结构如图2.1.1b所示。箔式应变片与丝式应变片比较其面积大，散 热性好，允许通过较大的电流。由于它的厚度薄，因此具有较好的可绕性，灵敏度 系数较高。箔式应变片还可以根据需要制成任意形状，适合批量生产。
2014
12
桥路补偿法
3.热敏电阻补偿法
如右图所示，Rt 为热敏电阻且处在与应变片相 同的温度下，当应变片的灵敏度随温度升高而 下降时，R5 的阻值也下降，使输入电压随温度 升高而增加，从而提高输出 U 0 来补偿应变片引 起的输出下降。选择分流电阻 Rt 的值，就可以 得到良好的补偿。
热敏电阻补偿法
令：桥臂比为 n
R2 R1
R 可忽略不记，于是上式可写为 U 0 n R1 E R1 (1 n) 2 R1
电桥电压灵敏度定义为： K U
U0 n E 2 R1 (1 n) R1
从上式可知： （ 1 ）电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供电电压越高，电压灵敏度越高 ，但供电电压的提高受到应变片允许功耗和应变电桥电阻的温度误差的限制， 所以要作适当选择，一般取1～3V左右；（2）电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值 n 的函数，恰当地选择桥臂比 n 的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。（ 3） n E/4 当 ＝K 1U 时， 为最大值，即当电源电压和电阻相对变化一定时，电桥的 输出电压及其灵敏度也是定值，且与各桥臂电阻阻值大小无关。
2014 3
2.1.3应变片的基本结构
2014
4
2.1.4 电阻应变片的类型
1) 丝式应变片
金属电阻应变片和半导体应变片
2.1.4.1 金属电阻应变片（丝式、箔式和薄膜式三种）
如图2.1.1a所示，它是将金属丝按图示形状弯曲后用粘合剂贴在衬底上而成，基 底可分为纸基，胶基和纸浸胶基等。电阻丝两端焊有引出线，使用时只要将应变片 贴于弹性体上就可构成应变式传感器。它结构简单，价格低，强度高，但允许通过 的电流较小，测量精度较低，适用于测量要求不很高的场合使用。
2014 15
令： K x 称为应变片的横向 灵敏度（又叫双向应变灵敏系 数比），表明横（径）向应变 对应变片电阻相对变化的影响 程度，通常用实验法来测定。
(a)应变片轴向受力 (b)应变片横向效应
C
Ky
2014
由上可见：将直的金属丝绕成应变片敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同， 应变片敏感栅的电阻变化较直的金属丝小（即横向应变总是起着抵消纵向应变的作 用），因此灵敏系数有所降低（即相对电阻变化量减小），此种现象称为横向效应。 为了减小横向效应，常采用箔式电阻应变片。电阻相对变化的理论计算如式 R Ky K x x K y y 100% 横向效应大小常用的百分数表示即 C R K
Ks：应变灵敏系数。其中：（1+2µ）是由几何尺寸改变引起的，金属导体以此为主；
/ 是由材料的电阻率随应变所引起的变化，半导体材料以此为主，尺寸改变小。 2014 2 半导体应变片由压阻效应原理做成，某一轴向受外力作用电阻率发生变化的现象。 l / l
2.1.2应变片的测试原理
用应变片测量应变或应力时，是把应变片粘贴于被测对象上的。在外力作用 下，被测对象表面产生微小的机械变形，应变片随其发生相同变化，同时应变片 电阻也发生相应的变化。如果能测得应变片电阻值的变化，则据 dR R Ks 可 以得到被测对象的应变值 ，再根据应力—应变关系，可得试件的应力。 E 为试件的应力； 为试件的应变；E 为试件材料的弹性模量（kg mm2）。 式中：
R4 R1 R1 R1 R3 R1 R3 R1 R4 U 0 E E R R R R R R R R R R R1 R2 R4 1 2 3 4 1 1 2 3 4 1 1 R R 1 R 1 1 3
第2章 电阻式传感器
电阻式传感器就是利用一定的方式将被测量的 变化转化为敏感元件电阻值的变化，进而通过电路 变成电压或电流信号输出的一类传感器。可用于各 种机械量和热工量的检测，如：力、位移、速度、 加速度、力矩、重量等，它结构简单，性能稳定， 成本低廉，因此，在许多行业得到了广泛应用。 目前，常用的电阻传感器主要有电位器、电阻应 变片、热电阻、光敏电阻、气敏电阻和湿敏电阻等 几大类。